fotovoltaica

Soltec lidera la investigación en seguimiento solar bifacial

0
En 2015 Soltec fabricó el primer seguidor diseñado para montar paneles bifaciales en Chile y en 2018 abrió un centro de investigación de seguimiento bifacial en California. La apuesta tiene una explicación fácil de entender: un seguidor bifacial recoge energía tanto en su parte frontal como en la trasera, ya que capta la luz solar reflejada en el suelo. Y en las condiciones adecuadas, la producción se incrementará más de un 30%.
Soltec lidera la investigación en seguimiento solar bifacial

Las características estándar del seguidor solar SF7 de Soltec proporcionan compatibilidad bifacial debido a la mayor altura de montaje, a la parte trasera libre de sombras y a unos pasillos más anchos entre las filas de seguidores. Estas características dan como resultado que los módulos bifaciales estén más alejados del suelo, lo que reduce la intensidad de la sombra del propio seguidor y extiende el rendimiento bifacial. También se evita la principal desventaja de la mayoría de seguidores solares: la sombra del eje sobre la parte trasera del panel bifacial.

Los pasillos entre filas de seguidores SF7 de doble anchura facilitan el aumento de captura del albedo reflejado desde el suelo y desde los módulos solares de los seguidores adyacentes. Los pasillos más anchos también permiten el paso de vehículos de lavado y control de vegetación, lo que reduce los costes de operación y mantenimiento.

SF7 Bifacial recoge energía tanto en su parte frontal como en la trasera, ya que capta la luz solar reflejada en el suelo bajo el seguidor solar. En las condiciones adecuadas, la producción de energía se incrementará más de un 30%. El seguidor solar de Soltec se ha suministrado recientemente a un proyecto solar situado en la región israelí de Merhavim y Bnei Shimon. El proyecto cuenta con una capacidad total de 17 MW, de los cuales 2 MW son bifaciales. Cuenta con un total de 534 unidades del SF7 Single-Axis Tracker y de 64 unidades del SF7 Bifacial.

Emilio Alfonso, vicepresidente comercial de Soltec para la región EMEA ha explicado que “en este proyecto, los principales retos derivan de las extremas condiciones climáticas propias de un desierto situado a gran altitud. La logística presentó desafíos para cumplir con el cronograma del proyecto, ya que está alejado de centros de población y carreteras principales. Afortunadamente, nuestra experiencia demuestra que trabajamos con éxito bajo este tipo de condiciones”.

Pioneros en seguimiento bifacial
Soltec fue una empresa pionera en seguimiento bifacial. Ya en 2015 fabricó el primer seguidor diseñado específicamente para montar paneles bifaciales en una planta situada muy cerca del Observatorio Europeo Austral de La Silla, en Chile. La planta fotovoltaica de 1,72 MWp tiene un carácter experimental y, si se atiende a la innovación, a la investigación y al desarrollo que en ella se ha invertido, el parque de seguimiento solar de La Silla es un proyecto excepcional.

Impulsado por el desarrollador italiano Enel Green Power, y con una instalación y diseño que corrieron a cargo de Soltec, esta planta se encuentra a las puertas del desierto de Atacama, en la región de Coquimbo. Está emplazada a unos 1.800 metros de altitud y cubre la mitad de las necesidades energéticas del Observatorio Europeo Austral. La localización no es casual para una instalación experimental de este tipo, pues la atmósfera limpia de la zona facilita la labor investigadora.

El proyecto, que aún hoy sigue siendo único en el mundo, incorpora grandes innovaciones de la industria fotovoltaica. Se han usado dos tipos de seguidores distintos para tres tipos de módulos diferentes con el objetivo de analizar el rendimiento y la productividad. Para ello, Soltec diseñó de forma específica dos modelos de seguidores diferentes que permitieran aprovechar al máximo la producción de los módulos utilizados: en primer lugar, policristalino convencional. En segundo lugar, policristalino con optimización electrónica, que permite mejorar el rendimiento en determinadas condiciones. Y, por último, bifacial, el tipo de módulo más importante en esta planta solar.

Por lo tanto, a raíz de este proyecto, Soltec desarrolló el primer seguidor solar con módulos bifaciales específicamente diseñado para plantas industriales. Este seguidor permite maximizar la generación fotovoltaica del módulo bifacial gracias al aprovechamiento de la energía solar que se refleja en el suelo. Los paneles bifaciales tienen la capacidad de recoger esta energía difusa. Para los módulos convencionales y para los módulos con optimizador, Soltec diseñó e instaló un seguidor solar con una configuración de 4 filas de 19 módulos en disposición horizontal.

Además, el diseño estándar de los seguidores solares de Soltec permite una de las mayores adaptaciones a pendientes del mercado: hasta un 17% en dirección Norte-Sur, minimizando así los movimientos de tierra, las zanjas y los caminos interiores. Sus configuraciones elegidas permiten pasillos espaciosos para hacer más eficientes los trabajos de operación y mantenimiento.

Toda la implementación de nuevas tecnologías y desarrollo hacen incidencia en el carácter de investigación de la planta. Enel Green Power, desarrollador de este proyecto, decidió utilizar esta planta como un campo experimental en el que probar distintas tecnologías en condiciones reales para mejorar el futuro de la producción fotovoltaica.

 

Soltec células bifaciales

 

Otra de las grandes innovaciones de la planta es que se trata de la primera instalación solar que funciona de forma completamente autoalimentada, sin necesidad de utilizar módulos extra específicamente para ello. Así, los seguidores de Soltec pueden funcionar durante todo el año extrayendo una imperceptible cantidad de energía directamente de una de las series de módulos. El sistema integra una pequeña batería que garantiza el funcionamiento del seguidor, incluso durante la noche. Al contrario de lo que ocurre con otros sistemas autónomos que requieren módulos fotovoltaicos adicionales y grandes baterías que ocupan espacio, la tecnología de Soltec reduce el número de componentes permitiendo obtener un mayor rendimiento en el mínimo espacio. En otras palabras, simplifica el sistema y maximiza el área de generación fotovoltaica.

En el nivel técnico, Soltec también ha diseñado y desarrollado sus propias stringbox, integradas en el propio seguidor y que permiten la monitorización integrada de parámetros eléctricos y ambientales. La planta también cuenta con un software integral de gestión, también desarrollado por Soltec, que permite el acceso de forma remota desde cualquier parte del mundo para operar u obtener información en tiempo real de todos los equipos de la instalación.

Terreno y latitud, dos aspectos claves
Por otra parte, Soltec inauguró en 2018 un nuevo centro de investigación en los alrededores de Silicon Valley. Concretamente en la ciudad de Livermore, California, donde la compañía tiene su sede de Estados Unidos. Este proyecto recibe el nombre de Bifacial Tracking Evaluation Center (BiTEC) y su objetivo principal es evaluar la influencia de parámetros de instalación como la altura de montaje, el sombreado o el albedo, en el rendimiento de los seguidores bifaciales en comparación con el rendimiento de las estructuras fijas.

“Ya hemos demostrado que algunas variables consideradas de menor importancia en instalaciones con módulos solares monofaciales tienen un impacto importante en la ganancia bifacial. Algunas de estas variables son, por ejemplo, la radiación difusa o el efecto de la altura del módulo en la reflexión de luz sobre la parte trasera del panel fotovoltaico”, dice Javier Guerrero, responsable del área de Investigación y Desarrollo de Soltec en Estados Unidos, quien supervisa el proyecto BiTEC. “Estamos continuamente optimizando nuestro algoritmo de seguimiento para seguir ofreciendo el seguidor solar más rentable del mercado. Queremos ahondar con nuestros estudios en la tecnología bifacial para sacarle el mayor provecho. Aumentar el rendimiento y la fiabilidad siempre ha sido nuestro objetivo”.

Según las pruebas realizadas por Soltec, la ganancia de energía del uso de módulos bifaciales se basa en las propiedades de reflexión del terreno y la latitud donde se instalan los seguidores solares. En los Estados Unidos, donde se encuentra BiTEC, y bajo condiciones favorables como un suelo cubierto de nieve, los módulos bifaciales montados en el seguidor a un eje SF7 de Soltec aumentan el rendimiento en aproximadamente un 25% en comparación con los módulos estándar. Además, si se comparan con los módulos estándar montados en estructura fija, el aumento de rendimiento es de alrededor del 40%. En áreas desfavorables con bajo albedo, el aumento de rendimiento es de alrededor del 10% en comparación con el seguimiento de módulos estándar, y del 20% en comparación con el módulo estándar sobre un soporte fijo.

“El albedo se define principalmente por el comportamiento de reflectividad del suelo. Este comportamiento, a su vez, depende del color de la superficie y su rugosidad. El caso más bajo de albedo es cuando el suelo donde se han instalado los seguidores bifaciales tiene un color oscuro y una superficie rugosa, como ocurre con el suelo volcánico. En el caso ideal de un suelo pintado de blanco o nieve lisa, existe un albedo del 80 o 90%. Aunque el albedo típicamente oscila entre un 23% para suelos con hierba verde y un 40% para suelos arenosos o de cemento”, continúa Guerrero. “Además, otros factores de diseño tienen un gran impacto en la ganancia bifacial, siendo la altura del módulo una de las más importantes. Una altura mayor de montaje aumenta la captura del albedo reflejado y, por consiguiente, obtienen un mayor rendimiento”.

Guerrero también explica que, actualmente, “otros fabricantes de seguidores montan módulos bifaciales con una configuración vertical 1x, cayendo en el error de sombrear módulos con el tubo del eje. Para evitarlo, pueden optar por instalar los módulos en configuración horizontal 2x, pero eso implicaría hacer una ampliación de la longitud de los soportes del módulo para obtener la misma energía, lo que aumenta los costos. Sin embargo, con los seguidores solares de Soltec, estos gastos extra no existen”. Soltec tiene una dilatada experiencia en la configuración vertical 2x de los módulos, incluso antes de que apareciera la tecnología bifacial. Por esta razón, en la planta experimental de La Silla, solo se necesitaron modificaciones menores para montar módulos bifaciales.

Una de ellas fue la ampliación del espacio entre los módulos para evitar el sombreado producido por el eje en la parte de atrás. Esta modificación no requirió piezas complementarias o nuevas evaluaciones estructurales y, por lo tanto, no incurrió en un incremento de los costes. “De esta forma, el precio de la estructura se mantiene igual mientras se aumenta el rendimiento, lo que hace que la energía solar sea mucho más rentable en términos económicos”.

Añadir un comentario